■ 王柔仪/文
●杭州华开清瑞网络科技有限公司CEO范醒哲
北京时间6月28日下午，杭州华开清瑞网络科技有限公司CEO范醒哲在海外给笔者发来消息：“你的一些问题我还需要再仔细准备一下，我想努力让每个人都能懂我们所研发的新一代TCP数据传输技术，理解这个技术和我们的生活息息相关。”
当时，海外当地时间是凌晨1∶40分。
从求学者到大学教授，再到创业者，范醒哲和计算机网络的研发工作已经相伴了20年。华开清瑞，是他又一个新的起点。
为何取名华开清瑞?范醒哲解释说，因为他的合伙人夏勇博士毕业于“华”中理工，而自己毕业于“清”华，俩人便将浓浓的母校情结寄于其中。开者，含开启开发之意，瑞者，即瑞祥吉顺之气。
作为开瑞团队的核心成员，他们希望用自己的方式，改写计算机网络世界里数据传输的效率;也希望用自己的技术，普惠更多民众。
▲网络世界速度与成本的考验
开车怕堵车，而网络数据传输就怕卡顿。随着用户量的增加和大数据的爆炸式增长，网络世界的传输速度与传输成本也面临巨大考验。
为了更好地理解计算机网络世界，范醒哲给出了一个形象的比喻：计算机网络就好比商品物流系统——运营商架设网络，是“道路”的建设者，网络世界里的数据包就像现实世界的快递包裹，传送时不仅需要“道路”和“路标”，还需要分布各地的“仓库”暂存这些包裹。这样一来，当用户打开一个视频观看的时候，视频就会马上呈现，而不是从一个遥远的服务器调取过来。“最后我们还需要运送数据包裹的‘车’，准确及时地传送数据。”
互联网需要“道路”“路标”“仓库”和“车”相互协同才能运转良好，而它们的运营和维护需要巨大的资金和研发支持。比方说：
网络底层的“道路”，不仅有电信、联通这样的运营商来运营和支持，还有提供光纤通信、5G这些技术的公司作为技术供应商;
网络内数据包传输时所遵循的“路标”则由网络路由设备指引，这些设备由思科这样的厂商来提供与支持;
网络上分布各地的数据“仓库”则由内容分发平台公司，比如阿里CDN来提供与支持。
以上每一个环节都有世界500强的公司做后盾，而网络上传输数据的“车”，目前并没有很多专业化的公司提供技术与支持。多年来，这辆“车”的“保养”和“维修”主要靠志愿者来维系。因此，数据传输的“车”是目前互联网最薄弱的环节。也就是说，在信息高速公路上，数据就像被“拖拉机”运载着进行传送。
以各行各业的云应用平台为例，应用“云”化后，数据逐渐搬到了“云”端，大家普遍感觉不如本地应用流畅且有严重的操作滞后感。IT部门现在除了继续增购网络带宽或采购专享线路外已无计可施。增购网络带宽或采购专享线路是基于“路”的传统技术手段，它们不仅在无限地增加数据传输成本，还造成了对网络环境的过度依赖。因为网络环境会因热点地区和时段的线路拥塞而像天气的阴晴雨雪一样变化，所以仅靠“修路”并不能有效解决所有数据传输慢的问题。
“所以我们需要彻底革新信息高速路上的运输工具，让‘拖拉机’成为一辆‘越野跑车’，能在全天候的各种环境下速传速递数据。更新‘车’也往往比修路更高效，可使数据低成本且高速地进出‘云’。”
▲革新传输数据的“车”
数据的传输，代表着信息的传递，简单地说，可以理解为一种计算机和计算机之间信息的传递与交流。正如世界上有多种语言，在互联网上，计算机和计算机之间传递、交流信息时也会用到很多“语言”，每种语言用于不同的目的。
在数据传输时，有一个代表性的“语言”标准叫作TCP，是现在互联网上绝大部分数据应用使用的标准。TCP负责传输网络中的数据，正是之前所说的信息高速公路上的“车”。人们平常浏览网页、下载文件、观看视频、远程办公时，绝大多数时间都在使用TCP。网络摄像头、手机、服务器、各种网络设备等也在使用TCP传输各种数据。
40年前，Vinton G.Cerf博士发明了TCP。当时互联网规模小，速度慢，所以数据传输的速度和效率问题尚未凸显。范醒哲说，更形象的比喻是当时的“拖拉机”开在“泥土路”上已是革命，所以没人觉得它慢。40年以来，互联网的速度经历了百万倍的增长，如今高速路上的这辆拖拉机已显得力不从心。“这些年，尽管志愿者们对这辆‘车’进行了很多次‘保养’和‘维修’，但这些小修小葺始终大幅落后于‘路’的发展。”
随着5G时代的到来，高速路再升级，数据速传更是技术实践当中的关键性命题。范醒哲说：“我们决心彻底革新这辆‘车’，100%重写TCP，突破它数据传输的速度和效率瓶颈，让它能满足各种应用场景的需求。”
关于5G和TCP的关系，范醒哲进一步解释道：“5G就像上高速公路的接入道路，连接手机和基站，而TCP则是全程运送数据的‘车’。上游宽了，自然会在下游拥堵，因此上高速的路拓宽后，高速路(5G基站到互联网)和下高速的路(网站到互联网)反而会拥堵起来。5G的到来，不仅对下游‘道路’提出了更高的要求，对TCP这辆老旧的‘拖拉机’也提出了更高的要求。”
在手机时代，人们经历了3G、4G、5G，道路的每次拓展都带来巨大的希望，但现实的用户体验却总是有负众望。范醒哲团队所致力的，就是解决TCP数据传输这一核心技术问题，让“车”再提速，让众望有所归。
▲让互联网在变革中提速
在TCP发明40年后的今天，在不改变计算机通信标准的前提下，范醒哲和夏勇博士彻底重写了TCP。
深耕TCP领域20年，范醒哲和夏勇博士在国际上发表过许多顶级的TCP学术文章。范醒哲告诉笔者，以前TCP速度慢的深层次原因在于，TCP在保障传输的准确性时，为每一个“包裹”都打上了序列号，就像邮单跟踪码一样。运送过程中如果包裹丢失了，发送方就要把同样的包裹再寄一遍。而TCP每时每刻都在传送成千上万的包裹，包裹的丢失数量将严重影响其传输的有效速度。
“最初的互联网非常小，只有几台电脑通过电话线相连，丢包的概率很低，所以TCP均以低丢包为前提来设计。而现在的互联网速度有了百万倍的提升，用户上亿级地增加，TCP因各种原因的丢包概率也比设计之初高出很多个数量级，那原来的设计就出现了严重的有效速度上不去的问题，直接导致TCP传输速度达不到新兴应用的需求。”
范醒哲和夏勇博士重写后的TCP从一开始设计就考虑到了互联网速度的多样性和丢包概率大幅增加的问题，可以精准地探测和预测带宽的变化，系统地快速补偿丢包，极大提升了TCP传输数据的速度。
除了速度之外，Vinton G.Cerf博士的TCP还存在“道路”利用低效的问题。日常中，车辆的频繁换道、频繁刹车、油门交替为车流带来干扰，从而造成了不必要的低效拥堵。而自动驾驶技术则能使车与车之间保持均匀的距离，还能精准平滑地控制车速，极大提高了道路利用率。在互联网上，现在的TCP数据传输也像公路驾驶一样，速率不均匀、数据流之间的互相带宽挤占都造成了互联网带宽资源的低效拥堵和浪费。新的TCP通过精准的速度控制，像自动驾驶技术一样解决互联网上数据传输的低效拥堵。
互联网上的“道路”并不都是“阳光”大道，再宽的路也有拥堵，也会碰到恶劣环境造成的“破坏”。新的TCP能够适应互联网的各种复杂性，比如无线网络、手机到基站间带宽受信号影响的剧烈波动，还有可用带宽随使用人数的波动等。这些环境造成的问题对普通互联网用户而言是体验的时好时坏，对企业而言则意味着数据传输的不可靠，以及随之而来的成本增加和业务受限。
“现在人类活动的范围越来越大，人们将越来越依靠无线通信技术。像广电传媒、影视娱乐广泛使用的通信背包，这些数据传输为了保证速度，大量地使用了数据冗余，简单地说就是每个包裹多发几份，这里面存在着大量带宽浪费现象。还有像自动驾驶、远程医疗、智能工厂等未来科技，数据‘全天候’的可靠高速传输不仅是一个体验问题，也将是一个安全问题。”
以前速度保障很多时候靠“基建”，即增购带宽，增加专有线路等。但在现实中，车辆增长的速度快于道路升级的速度，在互联网上，数据量增加的速度也是远超带宽增长的速度。“面对日益增长的大数据和迟早要到来的‘基建’瓶颈，互联网提速也将更加依赖于如何提高‘车’速和如何高效地使用‘道路’，我们的传输技术可以使互联网更快更好。”
▲新旧互通，以一化百
四年磨一剑，出鞘必锋芒。开瑞团队潜心钻研，不仅成功实现了TCP的提速，而且解决了新的TCP与现有TCP协议的互通问题。新旧互通，这样的新技术才能逐步为市场所部署和采纳。
四年期间，开瑞团队还通过一年的研发，攻克了TCP市场化所面临的另一个核心问题，即边缘计算设备TCP版本过多而造成的市场碎片化问题。
范醒哲向笔者解释，TCP可以说是一类通信“语言”的总称，其内部的“方言”可以说是成千上万。比方说摄像头这样的数据采集设备、路由器这样的网络关口设备、还有大型服务器这样的数据服务设备等，每一个设备的TCP都不尽相同，这就导致了一个极度碎片化的市场。
“如果逐一去优化，这么多的设备和TCP版本需要十几年时间。我们花了一年的时间提取了TCP的共性，可以说是TCP的‘DNA’，用一套‘代码’解决了这些边缘计算设备和服务器的提速问题，用‘普通话’实现了所有数据采集和数据服务的提速。”
▲绽放生命力
2019年底，开瑞的TCP进入试用期，一举拿下了头部互联网企业订单，解决了高清视频数据进出“云”的问题，如今已集成在几十种硬件设备中，旗开得胜。
疫情期间，开瑞团队的TCP更是大显身手。受新冠肺炎的影响，开瑞的一位高校客户把所有课程从线下转到了线上。虽然学校已经购买了足够的带宽，但在线教育平台同时能够支撑的在线教育人数还是不能满足学校的需求，师生普遍反映课程观看时出现了卡顿问题。在使用了开瑞的高速TCP数据传输产品后，学生们可以在各种终端设备上流畅地观看老师的视频和直播授课。
谈到现在跟进的客户，范醒哲说，因为开瑞的TCP是解决互联网底层的数据传输瓶颈，应用范围非常广泛。除了在线教育，还有智能工厂与研发中心的大数据传输、医疗废物处理的高清视频监控、媒体资源在全世界范围的播放、中国企业走出国门后远程资源的管理等，这些行业客户都已逐步开始使用开瑞的TCP。
未来，远程医疗、远程诊断和远程手术等重要的科技，都离不开高速的数据传输。“面对数据日益‘高清’和‘高精’的需求，如果远程医疗内嵌我们的高速数据传输TCP，能使医疗数据克服地域与距离的限制，极大缩短医疗数据到达时间，为快速诊断赢得时间。”
在“创客天下·2019杭州市海外高层次人才创新创业大赛”的角逐中，范醒哲带领开瑞团队闯入总决赛并最终夺得二等奖，随后第一时间将公司落户杭州高新区(滨江)。
(本文图片由被采访者提供)
